Chất lượng màu sắc và kiểm soát độ chói trong chiếu sáng thương mại

Chất lượng màu sắc là kết quả của kỹ thuật, không phải là sự lựa chọn bóng đèn

Việc tái hiện màu sắc thường được coi là một con số duy nhất cần tối đa hóa. Trong thực tế, nó là kết quả của nhiều quyết định độc lập trong việc chọn LED và thiết kế quang học, và việc cải thiện một yếu tố mà không có các yếu tố khác sẽ tạo ra một thiết bị chiếu sáng có thông số tốt trên bảng dữ liệu nhưng lại trông không đúng trong một căn phòng.

Bốn thuộc tính dưới đây quyết định cách mà một thiết bị chiếu sáng thương mại tái hiện màu sắc. Chúng được đo lường khác nhau và thất bại theo những cách khác nhau.

Tại sao R9 xứng đáng được chú ý riêng

CRI trung bình các màu thử nghiệm của nó, và những màu đó chủ yếu là màu nhạt. Do đó, một thiết bị có thể đạt Ra 85 trong khi tái hiện màu đỏ bão hòa kém, vì màu đỏ chỉ đóng góp một phần vào trung bình. Hệ quả thương mại là cụ thể: các trưng bày thực phẩm, gỗ, da và mỹ phẩm chủ yếu được chi phối bởi màu đỏ và nâu ấm, và đó chính là những vật liệu trông nhạt nhòa khi R9 thấp. Đối với nội thất bán lẻ và khách sạn từ trung cấp đến cao cấp, R9 trên 50 là mức sàn hợp lý, và R9 trên 80 là điều phân biệt một nguồn sáng thực sự có độ trung thực cao.

Đọc TM-30 cùng với CRI

TM-30 báo cáo hai giá trị: Rf, là độ trung thực, và Rg, là gam màu tương đối. Rf gần 100 có nghĩa là màu sắc thay đổi ít từ một nguồn tham chiếu. Rg trên 100 có nghĩa là màu sắc trông bão hòa hơn so với tham chiếu; dưới 100, ít hơn. Không cái nào tốt hơn về bản chất — nhưng cả hai đều cung cấp thông tin, vì một nguồn có Rf khiêm tốn và Rg cao có thể làm nổi bật hàng hóa trong khi một nguồn có cùng Rf và Rg thấp khiến nó trông mệt mỏi. Khi một khách hàng có một lắp đặt tham chiếu hiện có, việc khớp Rg cũng như Rf thường là điều làm cho công việc mới đọc được như nhất quán với cái cũ.

Chói mắt: Vấn đề thoải mái mà độ sáng không thể giải quyết

Các phàn nàn về chói mắt hiếm khi có nghĩa là ánh sáng quá mờ. Chúng thường có nghĩa là nguồn sáng có thể nhìn thấy ở một góc mà mắt không thể chịu đựng được, và không có lượng ánh sáng bổ sung nào ở nơi khác có thể sửa chữa điều đó.

Ba cơ chế đang hoạt động, và mỗi cơ chế cần một biện pháp khắc phục khác nhau.

Chói mắt trực tiếp

Độ sáng không được che chắn trong tầm nhìn. Được kiểm soát bởi độ sâu của hốc, vách ngăn, louver hoặc thiết kế thấu kính — tức là, bởi hình học chứ không phải bằng cách giảm công suất. Một thông số kỹ thuật giải quyết chói mắt bằng cách giảm công suất thường đánh đổi sự thoải mái để lấy độ sáng và hiếm khi đáp ứng được yêu cầu nào.

Chói mắt phản chiếu

Sự phản chiếu của một nguồn sáng trên bề mặt bóng: màn hình, đá đánh bóng, tủ trưng bày kính. Được kiểm soát bởi vị trí của thiết bị so với góc nhìn, đây là một quyết định bố trí chứ không phải là quyết định sản phẩm, và đó là lý do tại sao sự phù hợp của một thiết bị không thể được đánh giá chỉ từ mục trong danh mục của nó.

Sự khó chịu và UGR

UGR là cách hệ thống để biểu thị giới hạn dung sai cho một không gian nội thất nhất định. Một sơ đồ đã được làm việc sẽ chỉ ra giới hạn — thường là 19 cho văn phòng và 22 cho lưu thông — và chứng minh sự tuân thủ thông qua phần mềm bố trí chứ không phải bằng cách khẳng định.

Đồng nhất và tỷ lệ khoảng cách

Đồng nhất là tỷ lệ giữa độ sáng tối thiểu và trung bình trên khu vực làm việc. Khi một sơ đồ chỉ định một con số trung bình, một bố trí có thể đáp ứng nó trong khi để lại các dải tối giữa các thiết bị, vì các vùng sáng làm tăng trung bình mà không lấp đầy các khoảng trống.

Hai tỷ lệ quyết định kết quả:

• Tỷ lệ khoảng cách-chiều cao — khoảng cách tối đa mà các thiết bị liền kề vẫn chồng lên nhau. Được công bố theo loại thiết bị, và là con số bố trí hữu ích nhất.
• Tỷ lệ tối thiểu-trung bình — mục tiêu thiết kế, thường là 0.6 hoặc tốt hơn cho ánh sáng chung và cao hơn khi các nhiệm vụ yêu cầu thị giác.

Một kiểm tra chéo hữu ích cho một bố trí đề xuất là so sánh khoảng cách đề xuất với tỷ lệ khoảng cách-chiều cao đã công bố của thiết bị. Khi đề xuất vượt quá nó, độ sáng trung bình vẫn có thể được đáp ứng trong khi độ sáng tối thiểu thì không.

Nhiệt độ màu và ứng dụng

Quy tắc nhất quán quan trọng hơn sự lựa chọn cụ thể: trong một trường nhìn đơn, việc pha trộn các CCT tạo ra một sự khác biệt mà mắt đọc như một khiếm khuyết. Khi một sơ đồ yêu cầu hai CCT, chúng nên được tách biệt bằng một chuyển tiếp vật lý thay vì đặt cạnh nhau.

Hành vi giảm sáng mà không ai chỉ định

Hành vi màu sắc của một thiết bị dưới mức giảm sáng hiếm khi được công bố và thường gây thất vọng. Hai vấn đề phát sinh:

• Thay đổi màu sắc — khi dòng điện giảm, một số LED chuyển sang ấm hơn hoặc xanh hơn một cách rõ rệt. Trong một cảnh buổi tối giảm xuống 10 %, sự thay đổi có thể là thuộc tính dễ thấy nhất của lắp đặt.
• Nhấp nháy ở mức thấp — nhấp nháy thường xấu đi khi mức giảm sáng giảm, chính xác ở các mức được sử dụng trong môi trường khách sạn và dân cư.

Cả hai nên được chỉ định dưới dạng giá trị đo được ở các mức giảm sáng mà thiết kế thực sự sử dụng, không phải ở công suất tối đa.

Quang học và đặc tính của ánh sáng

Hai thiết bị có đầu ra quang học giống hệt nhau có thể tạo ra những ấn tượng rất khác nhau, vì sự phân bố giữa chùm sáng và ánh sáng lan tỏa khác nhau. Một chùm sáng hẹp với đường cắt sắc nét tạo ra sự định nghĩa và bóng; một chùm sáng rộng với sự giảm dần tạo ra sự đồng đều và tái hiện bề mặt phẳng hơn.

• Góc chùm sáng — góc tại 50 % cường độ cực đại. Định nghĩa vùng nhìn.
• Góc trường — góc tại 10 %. Định nghĩa nơi ánh sáng thực sự kết thúc, và do đó khoảng cách mà các vùng sáng hòa nhập.
• Chất lượng cắt — cách mà chùm sáng kết thúc sắc nét. Một cạnh mềm hòa trộn; một cạnh cứng định nghĩa.

Xây dựng một thông số kỹ thuật màu sắc bền vững

Thông số kỹ thuật dưới đây đủ ngắn để đưa vào tài liệu mua sắm và đủ cụ thể để có thể xác minh.

• CRI (Ra) ≥ 90 với R9 ≥ 50, cả hai đều được đo cho từng thiết bị
• CCT 3000K, 3 SDCM tối đa, đảm bảo cho mỗi lô sản xuất
• Giá trị TM-30 được báo cáo để Rf và Rg có thể được so sánh với bất kỳ lắp đặt tham chiếu nào
• Giới hạn UGR được nêu cho ứng dụng, được chứng minh bằng bố trí
• Đồng nhất tối thiểu-trung bình ≥ 0.6 trên khu vực làm việc
• Thay đổi màu sắc và chỉ số nhấp nháy được nêu ở mức giảm sáng 10 %
• Tỷ lệ khoảng cách-chiều cao được công bố cho từng loại thiết bị sử dụng

Xác minh sau khi lắp đặt

Các thông số kỹ thuật chỉ có ý nghĩa nếu chúng được kiểm tra. Các phép đo dưới đây có thể thực hiện trên một lắp đặt hoàn chỉnh và trực tiếp kiểm tra các thuộc tính đã thảo luận ở trên.

• Độ sáng tại mặt phẳng làm việc, được lấy mẫu trên một lưới, để xác nhận độ sáng trung bình và đồng nhất tối thiểu-trung bình
• CCT và CRI được kiểm tra ngẫu nhiên trên các thiết bị từ các lô sản xuất khác nhau để xác nhận tính nhất quán của lô
• Quét giảm sáng đến mức thấp nhất được sử dụng, quan sát sự thay đổi màu sắc và nhấp nháy
• Đánh giá chói mắt từ các vị trí nhìn bình thường, không phải từ ngay dưới một thiết bị

Tóm tắt

Chất lượng màu sắc được xác định bởi ba quyết định được đưa ra sớm: loại LED và hành vi R9 của nó, độ dung sai SDCM được đảm bảo trong sản xuất, và thiết kế quang học xác định cách ánh sáng đến bề mặt. Mỗi yếu tố đều có thể đo được, mỗi yếu tố có thể được viết vào một thông số kỹ thuật, và mỗi yếu tố rẻ hơn để sửa chữa trước khi chế tạo hơn là sau khi lắp đặt. Đối với một dự án thương mại từ trung cấp đến cao cấp, thông số kỹ thuật màu sắc là điều phân biệt một sơ đồ chiếu sáng chụp ảnh đẹp với một sơ đồ vẫn trông đúng sau khi các thiết bị đã hoạt động trong một năm.